ENGINEERINGNET.BE - Een economie met waterstof, geproduceerd met hernieuwbare energie, vermindert de impact van de opwarming van de aarde in vergelijking met een economie met fossiele brandstoffen.
Elektrolyse van water is een cruciale stap bij de productie van waterstof. Maar hierbij vormen zich minuscule belletjes op de elektrodes, die zo de stroom van elektriciteit blokkeren. Hierdoor vermindert de efficiëntie van de reactie.
Daarom willen onderzoekers van Universiteit Twente precies begrijpen hoe deze minuscule belletjes zich vormen op de elektrodes en hoe ze zich eraan vasthechten. Uiteindelijk is het doel om er volledig vanaf te komen.
Met behulp van geavanceerde moleculaire simulaties, ontwikkelden prof. dr. Detlef Lohse en zijn team een theorie die met succes de elektrische stroomdichtheid kan voorspellen die nodig is om de nanobellen ongecontroleerd te laten groeien en los te laten,
Daardoor komt de elektrode vrij voor verdere waterstofproductie. Deze bevinding is van belang omdat hiermee het gedrag van de bellen kan worden voorspeld en gecontroleerd, waardoor elektrolyse met minimale verstoring kan doorgaan.
Het onderzoek bouwt voort op een bestaande stabiliteitstheorie voor oppervlakte-nanobellen, bekend als het Lohse-Zhang-model, en breidt deze uit met de elektrolytische stroomdichtheid om het bellengedrag te voorspellen.
Met deze nieuwe kennis kunnen wetenschappers en ingenieurs werken aan het verbeteren van het loslaten van de bellen. Dit onderzoek is ook nuttig voor andere systemen waar bellen worden gevormd, zoals in katalyse.
Partner in het onderzoek is het Max Planck Institute for Solar System Research (Duitsland).
